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1.5t电葫芦的提升系统设计（控制系统和跑车结构）【带SolidWorks三维】【毕业论文+开题报告+任务书+外文翻译】

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关键词：: 1.5t电葫芦提升电葫芦系统设计控制系统以及跑车结构 solidworks三维毕业论文开题报告电葫芦的提升系统任务书外文翻译

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1.5t电葫芦的提升系统设计（控制系统和跑车结构）

24页 9900字数+论文说明书+任务书+SolidWorks三维图【详情如下】

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1.5t电葫芦的提升系统设计（控制系统和跑车结构）开题报告.doc

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摘要

小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。起升机构和小车运行机构二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计；但也不应太大，否则小车就不紧凑，小车车轮的轮压分布要求均匀。且要求获得最小的车轮、轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应超过平均轮压的20%。小车架上的机构与小车架配合要恰当。在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造方便。因为小车架是为了安置与支承起升机构和小车运行机构的，所以小车架要按照起升和运行机构的要求设计，但在不影响机构工作的前提下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单、合理和便于制造。

关键词：电动葫芦，起重机，控制系统，减速器，行走小车

Electric hoist and trolley control system structure design

Abstract

Arrangement of the small car sector and the same body parts in the co-ordination among the various requirements of the appropriate car starting to run up and the distance between the two institutions should not be too small, or maintenance of the inconvenience ,or difficult to design a small frame ;but should not be too large, otherwise car is not compact. Car wheels round uniform pressure distribution requirements. And ask for the smallest wheels, axle and bearing box size, and so the main beam bridge crane by uniform load. Generally the largest round of pressure should not exceed an average of 20% of round pressure. Car rack and small institutions in keeping with the proper frame. Principle in the design , mainly to institutions, As far as possible to meet with car bodies; At the same time, the arrangement of bodies and we should try to make to facilitate the design and manufacture of steel structures. Because of the small frame in order to support starting with the placement or operation of institutions and car bodies, so a small frame to lift and run in accordance with the requirements of institutional design, but will not affect the work under the premise of institutions should also be arranged with a small frame design, make it simple, reasonable and easy to manufacture.

Keywords: Electric calabash , Mini trolley ,Gear box , Controler

1 研究电动葫芦的背景，目的和意义 1

2 电动葫芦的概念和工作原理 1

2.1 重型钢丝绳电动葫芦存在的不足 3

2.2 国内钢丝绳电动葫芦发展方向 4

3 电动葫芦的控制线路 5

4 电动葫芦跑车结构的设计 5

4.1行走小车简介 5

4.2 小车的设计计算 6

4.2.1 选择电动机的容量 6

4.2.2 计算电动机所需功率P0 7

4.2.3 确定电动机的额定功率Pm 7

4.2.4 确定传动装置总传动比计算及各级传动比的分配 7

4.3 减速器齿轮的选择计算 8

4.3.1高速级齿轮 8

4.3.2 小车一级开式齿轮的齿数选择计算 11

4.5 小车结构各轴的设计 13

4.5.1 选择各轴的直径 13

4.6 轴承的校核 14

4.7 轴的校核 14

5 设计总图 14

6 设计总结 15

致谢 17

参考文献 18

1 研究电动葫芦的背景、目的和意义

钢丝绳电动葫芦作为一种轻小型起重设备，广泛用于国民经济各个领域，而国内钢丝绳电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。上世纪60年代到70年代初，我国从前苏联引进了TV型钢丝绳电动葫芦，70年代初我国自行设计了CDl型钢丝绳电动葫芦取代TV型钢丝绳电动葫芦，至目前为止CDl型钢丝绳电动葫芦在国内生产制造、使用已达30多年的历史。其间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。

钢丝绳电动葫芦技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的：(1)国内钢丝绳电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低； (2)近20年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上；(3)CDl型钢丝绳电动葫芦目前仍有一定的市场占有率。

近年来，国外的钢丝绳电动葫芦技术水平发展很快。随着我国加入WTO，外资企业纷纷打进中国市场，国外钢丝绳电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大。国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。所以，国内钢丝绳电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。

2 电动葫芦的概念和工作原理

电动葫芦是一种轻小型起重机设备，性有能可靠，操作方便，结构先进等特点，体积小，重量轻，适用范围广，对起吊重物、装卸工作、维修设备、吊运货物非常方便，它还可以安装在悬空工字梁、曲线轨道、旋臂吊导轨及固定吊点上吊运重物。用途广泛，深受欢迎，是提高劳动效率，改善劳动条件的必备机械。广泛应用于工业企业中，进行小型设备的吊运、安装和修理工作。由于其体积小，占用厂房面积较少，使用起来灵活方便。

电动葫芦由驱动电动机，传动装置减速器，制动装置制动器，取物缠绕装置和电控五部分组成。电动葫芦的外形如图1所示。

6 设计总结

钢丝绳电动葫芦作为一种轻小型起重设备，广泛用于国民经济各个领域，而国内钢丝绳电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。上世纪60年代到70年代初，我国从前苏联引进了Tv型钢丝绳电动葫芦，70年代初我国自行设计了CD1型钢丝绳电动葫芦取代Tv型钢丝绳电动葫芦，至目前为止CD1型钢丝绳电动葫芦在国内生产制造、使用已达30多年的历史。

其间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。钢丝绳电动葫芦技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的：

(1)国内钢丝绳电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低。

(2)近20年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上。

(3)CD1型钢丝绳电动葫芦目前仍有一定的市场占有率，近年来，国外的钢丝绳电动葫芦技术水平发展很快。随着我国加入WTO，外资企业纷纷打进中国市场，国外钢丝绳电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大。国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。所以，国内钢丝绳电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。

(4)CD1型钢丝绳电动葫芦能在国内市场使用近30多年，有其成功的方面，但是在其使用过程也暴露了一些亟待改进的不足。我利用文献研究法、访谈法、观察法等方法了解并掌握了这方面的知识，我们联系到了机械设计专业的教师作为指导教师，因此本人电动葫芦的设计和改进进行了较深入的学习和应用，收集到了比较多的相关资料和书籍。主要完成对电动葫芦的电路控制，电动葫芦行走小车的减速器结构的设计，运用solidworks软件设计了行走小车部分的零件图，模拟出了行走小车的运行等。结果证明，本文所设计的电动葫芦能满足现代起重机械的需要。

致谢

在我完成这次毕业设计的过程中，我遇到了很多自己无法解决的问题，这些问题曾一度困扰我，使我的毕业设计过程磕磕绊绊一度陷入困境。但是通过自己的努力，特别是在指导老师的指导之下，我很好的解决了在这过程中遇到的问题，老师细致耐心的教导，淳朴的学风都使我受益匪浅。另外在这期间我还要感谢老师对我的帮助，在这期间我也问了他不少的问题，老师总是很耐心的给我讲解，给了我很大的帮助。除了老师的辛勤教导之外，在这次毕业设计过程中有许多同学也给忘了我很大的帮助，我们在一起讨论，研究从而解决了很多实际问题，再次我对他们的帮助表示感谢。

参考文献

[1]姜晓军，谢锐华.电动葫芦电气线路的改造.机电技术，2007

[2]曾潋.电动葫芦点动控制回路的改装.机电技术，2006

[3]梁俊杰.电动葫芦电气存在问题及改进.中国特种设备安全，2006

[4]王富强，张育益.电动葫芦的使用和维护杨震.中国特种设备安全，2007

[5]翟常贵.电动葫芦控制电路故障的维修.起重运输机械，2000

[6]郭宏.大吨位电动葫芦单梁门式起重机.本钢起重机制造厂，2002

[7]陈登云.电动葫芦的换代设计.吉林工业大学，2006

[8]骆素君.朱诗顺.机械课程设计简明手册.化学工业出版社，2003

[9]陈作模.机械原理第七版.西北工业大学，2001

[10]濮良贵.机械设计.西北工业大学，2001

[11]陈立德.机械设计基础课程设计.高等教育出版社，2000

[12]机械工程手册.物料搬运设备.机械工业出版社，2005

[13]solidworks2006机械设计时尚百例.机械工业出版社，2001

[14]solidworks2006机械设计实例解析.机械工业出版社，2001

[15] solidworks机械设计.机械工业出版社，2002

内容简介：: 本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称葫芦的提升系统设计（控制系统和跑车结构的设计）学生姓名专业机电技术教育学号指导教师姓名所学专业机械设计及其自动化职称副教授完成期限一、选题的目的意义钢丝绳电动葫芦作为一种轻小型起重设备，广泛用于国民经济各个领域，而国内钢丝绳电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。上世纪 60 年代到 70 年代初，我国从前苏联引进了钢丝绳电动葫芦， 70 年代初我国自行设计了钢丝绳电动葫芦取代钢丝绳电动葫芦，至目前为止钢丝绳电动葫芦在国内生产制造、使用已达 30 多年的历史。其间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。所以，国内钢丝绳电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。二、国内外研究现状国内钢丝绳电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低；近 20 年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上，钢丝绳电动葫芦目前仍有一定的市场占有率。近年来，国外的钢丝绳电动葫芦技术水平发展很快。随着我国加入资企业纷纷打进中国市场，国外钢丝绳电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大，国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。三、主要研究内容小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当，起升机构和小车运行机构二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计；但也不应太大，否则小车就不紧凑。小车车轮的轮压分布要求均匀。且要求获得最小的车轮、轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应超过平均轮压的 20%。小车架上的机构与小车架配合要恰当。在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造方便。因为小车架是为了安置与支承起升机构和小车运行机构的，所以小车架要按照起升和运行机构的要求设计，但在不影响机构工作的前提下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单、合理和便于制造。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线我利用文献研究法、访谈法、观察法等方法了解并掌握了这方面的知识，我们联系到了机械设计专业的教师作为指导教师，因此本人电动葫芦的设计和改进进行了较深入的学习和应用，收集到了比较多的相关资料和书籍。主要完成对电动葫芦的电路控制，电动葫芦行走小车的减速器结构的设计，运用件设计了行走小车部分的零件图，模拟出了行走小车的运行等。结果证明，本文所设计的电动葫芦能满足现代起重机械的需要。五、主要参考文献与资料 1姜晓军，谢锐华机电技术， 2007 2曾潋机电技术， 2006 3梁俊杰中国特种设备安全， 2006 4王富强，张育益震 2007 5翟常贵起重运输机械， 2000 6郭宏本钢起重机制造厂， 2002 7陈登云吉林工业大学， 2006 8骆素君，朱诗顺化学工业出版社， 2003 9陈作模西北工业大学， 2001 10濮良贵西北工业大学， 2001 六、指导教师审批意见签名：年月日本科毕业论文（设计）论文题目：葫芦的提升系统设计控制系统及跑车结构设计学生姓名：所在院系：机电学院所学专业：机电技术教育导师姓名：完成时间： 2 摘要小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。起升机构和小车运行机构二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计；但也不应太大，否则小车就不紧凑，小车车轮的轮压分布要求均匀。且要求获得最小的车轮、轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应超过平均轮压的 20%。小车架上的机构与小车架配合要恰当。在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造方便。因为小车架是为了安置与支承起升机构和小车运行机构的，所以小车架要按照起升和运行机构的要求设计，但在不影响机构工作的前提下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单、合理和便于制造。关键词：电动葫芦，起重机，控制系统，减速器，行走小车 3 of in of to up be or of or to a be is so by of an 0% of in in to As as to At of we to to of of in to or of so a to in of of be a it to 4 目录 1 研究电动葫芦的背景，目的和意义 . 1 2 电动葫芦的概念和工作原理 . 5 型钢丝绳电动葫芦存在的不足 . 7 内钢丝绳电动葫芦发展方向 . 8 3 电动葫芦的控制线路 . 9 4 电动葫芦跑车结构的设计 . 9 走小车简介 . 9 车的设计计算 . 10 择电动机的容量 . 10 算电动机所需功率 . 11 确定电动机的额定功率 . 11 定传动装置总传动比计算及各级传动比的分配 . 11 速器齿轮的选择计算 . 12 速级齿轮 . 12 车一级开式齿轮的齿数选择计算 . 15 车结构各轴的设计 . 17 择各轴的直径 . 17 轴承的校核 . 18 轴的校核 . 18 5 设计总图 . 18 6 设计总结 . 19 致谢 . 21 参考文献 . 22 5 1 研究电动葫芦的背景、目的和意义钢丝绳电动葫芦作为一种轻小型起重设备，广泛用于国民经济各个领域，而国内钢丝绳电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。上世纪 60 年代到 70 年代初，我国从前苏联引进了钢丝绳电动葫芦， 70 年代初我国自行设计了钢丝绳电动葫芦取代钢丝绳电动葫芦，至目前为止钢丝绳电动葫芦在国内生产制造、使用已达 30 多年的历史。其间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。钢丝绳电动葫芦技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的： (1)国内钢丝绳电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低； (2)近 20 年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上； (3)钢丝绳电动葫芦目前仍有一定的市场占有率。近年来，国外的钢丝绳电动葫芦技术水平发展很快。随着我国加入资企业纷纷打进中国市场，国外钢丝绳电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大。国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。所以，国内钢丝绳电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。 2 电动葫芦的概念和工作原理电动葫芦是一种轻小型起重机设备，性有能可靠，操作方便，结构先进等特点，体积小，重量轻，适用范围广，对起吊重物、装卸工作、维修设备、吊运货物非常方便，它还可以安装在悬空工字梁、曲线轨道、旋臂吊导轨及固定吊点上吊运重物。用途广泛，深受欢迎，是提高劳动效率，改善劳动条件的必备机械。广泛应用于工业企业中，进行小型设备的吊运、安装和修理工作。由于其体积小，占用厂房面积较少，使用起来灵活方便。电动葫芦由驱动电动机，传动装置减速器，制动装置制动器，取物缠绕装置和电控五部分组成。电动葫芦的外形如图 1 所示。图 1 电动葫芦的整体结构 134 6 电动葫芦的提升鼓轮 1 由电动机 2 经过减速箱 3 拖动，变传动器和电磁制动器 4 的圆柱相连接，电动葫芦借导轮的作用在工字钢梁上来回移动，导轮则由电动机 5 经过圆柱形减速箱带动，移动机构设有电磁制动器，电动葫芦用撞块和行程开关进行向前、向后、向上的终端保护。电动葫芦根据电动机、制动器和卷筒等几种主要部件布置的不同，可分为、、、。按用途可分为通用和专用电动葫芦两种。通用电动葫芦可在 35 温度范围内使用，不适用易爆易燃，有酸碱和粉尘严重的场所。专用电动葫芦具有防爆，防腐蚀，防湿热等性能。适用于环境较恶劣之场所。目前我国生产的电动葫芦有快速和慢速两种形式，慢速一般应用在精密安装场合，对起升、运行无特殊要求的场合，一般使用快速电动葫芦。为单速起升常速和慢速两档起升。电动葫芦具有自重轻、体积小、结构简单等优点。为锥型转子电动机单速电动葫芦。电动葫芦的工作原理是：先启动起升电动机，把重物起升到适当的高度，再启动运行电动机把重物运到指定的位置，运行小车在单工字钢梁的下缘行走。行走时采用一个电动机驱动运行小车两边的车轮。由于行走速度比较小，因此运行小车一般不设制动机构。运行小车在行走时，为防止重物下降，在起升机构上设置了一个电磁制动器。制动是依靠弹簧的压力把内、外盘压紧，原理与摩擦离合器相似，松开时利用电磁铁通电以后吸住外盘而使内、外盘松开。电磁制动器的电路与起升电机的电路并联，因此只要起升电机一启动，电磁制动器松开，使重物上、下升降自如；当电动机关闭时，则电磁制动器也断电，电磁吸引力消失，在弹簧的压力作用下，内外盘紧紧压住，起到制动的作用。电动葫芦在起吊物品时为防止超出上升极限位置而造成事故，一般在卷筒的下部装设上升限位器。当载荷上升至极限位置时，压板与限位开关接触，关闭电源，停止重物继续上升。限位器是为防止吊钧上升超过极限位置时而用的，因此不能经常使用。如图 2 所示。图 2 电动葫芦的内部结构 7 型钢丝绳电动葫芦存在的不足 a 系列化问题品种少、规格不齐，钢丝绳电动葫芦起重量只有 0.5 t、1t、 2t、 3 t、 5t、 10t 6 种，起升高度的覆盖范围为 6 30m，起升速度： 1速为 8m 速为 8 0t 单速 7m 速为 7 然国内一些厂家在 10t 基础上发展了 16t、 20t 扩充系列的大吨位电动葫芦，但仍不能形成较完整合理的钢丝绳电动葫芦产品系列，与国外的起重量范围 0t 及多种起升高度和起升速度组合相比存在很大的差距。 b 工作级别钢丝绳电动葫芦没有进行工作级别的划分，不适应实际使用工况，多数情况下造成不合理的使用。按新的工作级别划分规则，钢丝绳电动葫芦的工作级别为国外的钢丝绳电动葫芦能适应的工作级别范围为 c 基型的变换钢丝绳电动葫芦滑轮组结构形式及倍率单一 (5 t 滑轮组倍率为 2 1； 10t 倍率为 4 2)。安装方式只有悬挂和固定式 2 种，变化少，可开发功能低。而国外钢丝绳电动葫芦滑轮组结构及倍率组合方式多样，安装方式除悬挂与固定式外，还有低净空安装、双吊点形式及其他特殊用途的钢丝绳电动葫芦。而钢丝绳电动葫芦在这些方面基本是空白。 d 结构设计绳电动葫芦的结构设计虽然较其外形美观性差，圆形结构不便于安装、运输，外形的局限性严重阻碍了基型的变化。而国外的钢丝绳电动葫芦，多为方形结构设计，既美观便于安装、运输，还能很好地适应模块化设计，便于基型的组合和变换，大大拓宽了钢丝绳电动葫芦的使用范围。 e 配套电动机钢丝绳电动葫芦配套的锥形转子电机，单速为 4 极，双速为 1 10 的子母机，而国外钢丝绳电动葫芦电机采用 2 极电机，双速采用双绕组和变极式，这样结构简单、体积小、自重轻，有利于降低制造成本。另外，丝绳电动葫芦配套电机在绝缘等级和防护等级及噪声方面与国外葫芦相比差距仍很大。 f 减速器，钢丝绳电动葫芦减速器制造精度和传动效率低，噪声大，齿轮参数设计不甚合理，特别反映在有效提高承载能力和各级齿轮与齿轮副之间的强度均等方面。 g 安全保护措施钢丝绳电动葫芦只有上、下限位保护，超载保护。而国外钢丝绳电动葫芦除有上述保护功能，还具有错相、缺相、过热保护、多制动系统保护等。 h 电气控制钢丝绳电动葫芦电控箱外观协调性差，电气元件的使用寿命较低，故障率高。 8 i 零部件设计钢丝绳电动葫芦的吊钩、电动小车装置等关键零部件，成组设计及互换性较差，且结构较笨重。内钢丝绳电动葫芦发展方向 a 系列设计合理化，推荐参数：起重量从 80t，起升高度 6 63m，利用较少的基型覆盖整个系列。起升速度多样化推荐值：单速 8m 10m 速 1 10、 1 3、 1 4 速比变化。双速方案应考虑子母机、双绕组及变极式，或采用变频无极调速技术。设计时参考重机设计规范工作级别划分，将工作级别覆盖范围扩充到 b 结构形式应能满足多种工况如：低净空、双吊点等多种安装固定方式；可遥控操纵、绝缘型、防腐防潮、耐高温高热、防爆等多种功能的产品。 c 外形设计改变传统的圆形设计，采用方形结构形式，模块化设计，增加零部件的通用性，布置方式由原来的电机一中间轴一减速器一卷筒的形式，改为电机一减速器一卷筒的布置方式，既有利于有效地提高钢丝绳电动葫芦起升高度，又避免高速轴长轴传动，可提高运行的平稳性和可靠性，降低制造成本。增加滑轮倍率范围，提高单机使用范围。 d 采用优质高强度钢丝绳，按准要求，在满足抗拉强度安全系数的前提下，尽可能减小钢丝绳直径，采用相适应的卷筒直径与钢丝绳直径之比及滑轮直径与钢丝绳直径之比，以利于缩小整机结构和自重。 e 优化齿轮设计提高齿轮的承载能力。齿轮可采用 40 4240质和表面淬火处理或氮化，原采用的 20 20质虽然在齿轮的抗弯强度和接触强度方面较理想，但是受国内基础加工水平影响，齿轮加工精度低，渗碳淬火热处理变形量难控制，后序又无磨齿工艺，难免存在齿轮噪声大、效率低等缺点。新材质及热处理方法已在国内许多厂家推广。此外，采用硬齿面与中硬齿面配对啮合的齿轮副，高速级齿轮采用剃齿工艺，齿轮螺旋角选在 812 左右，这些都是提高齿轮传动平稳性的有效途径。齿轮传动箱体、箱盖结构设计应有利于噪声的吸收与减振，传动轴承应提高精度等级。 f 电机采用 2、 4、 6 极锥形转子电机以适用各种不同工况。电机绝缘等级应提高至 F 级和 11 级，防护等级提高至机设置过热保护元件；电机的设计应考虑有效提高有用功率，降压能力和起、制动能力；提高电机设计温升，充分发挥电机的潜能；电机的降噪除了在设计、加工、制造精度上要提高外，还应从设计上考虑降低电磁噪声和风道涡流噪声的措施。电机的设计也应遵循工作级别划分原则，提高单机使用用途。 g 增加电气保护措施，除上下限位保护外，还应增加超载保护 (个别情况下考虑欠载保护 )；错相、缺相、失压保护；吊钩防脱绳保护。开发多制动功能机 9 型如：双制动 (电机锥形制动轮制动 +高速轴上补偿制动 )；三制动 (锥形制动轮制动 +高速轴上补偿制动 +卷筒上安全闸 )。根据用户需要增加起升高度、负载数字显示功能。 h 高耐磨、高强度导绳器材料及导绳器导绳性能一直是国内许多生产电动葫芦的企业探讨的课题，目前，国内已掌握了一部分成功经验。 3 电动葫芦的控制线路电动葫芦的控制线路如图所示：电源由电网经转换开关熔丝和滑触线加到控制线路中去，从滑触线分别经过提升接触器降接触器向移动接触器反向移动接触器主触头引入电动机升机构的向上运动由行程开关位，前后移动机构分别由行程开关位。电动机工作在点动控制，可以保证在操作人员离开按钮盒时，电动葫芦的电动机就自动断电停转。电动葫芦的控制线路如图 3。图 3 电动葫芦控制线路 4 电动葫芦跑车结构的设计走小车简介电动葫芦的跑车机构也称为运行机构，即行走小车的结构设计。在设计行走小车结构的同时我们应当考虑多个因素，必须力求满足以下几方面要求： 10 a 小车与工字钢横梁的配合要恰当。小车与工字钢横梁的互相配合，主要在于小车轨距（车轮中心平面间的水平距离）和工字钢上的小车轨距应相同；其次在于小车上的缓冲器与桥架上的挡铁位置要配合好，小车上的撞尺和工字钢上的行程限位开关要配合恰当。小车的平面布置应紧凑，高度要小，相应地可使起重机的高度减小，从而降低了厂房建筑物的高度。 b 小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。起升机构和小车运行机构二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计；但也不应太大，否则小车就不紧凑。 c 小车车轮的轮压分布要求均匀，且要求获得最小的车轮、轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应超过平均轮压的 20%。 d 小车架上的机构与小车架配合要恰当，在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造方便。因为小车架是为了安置与支承起升机构和小车运行机构的，所以小车架要按照起升和的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单、合理和便于制造。 e 尽量选用标准零部件，以提高设计与制造的工作效率，降低生产成本。 f 小车各部分的设计应考虑制造、安装和维护检修方便，尽可能保证各部件拆下修理时而不须移动相邻的部件。以上所述，机械与建筑物的配合、机构与小车架的配合、机构的布置以及制造安装与维修等方面的要求，不仅是设计小车的基本要求，也是设计其它机械的基本要求。至于轮压分布要求均匀，则是设计起重机小车的特殊要求，应予以充分注意。车的设计计算因为电动葫芦运行机构采用往复运动。电机正反转次数较多，且要求小车在工字钢轨道上能实现快速停止，准确定位。而且要求电动机侧面安装。故应采用Y 系列封闭式三相异步电动机。此电动机效率高，耗电少，性能好，噪音低，振动少，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。根据整个电动葫芦得安装结构，可知电动机的安装结构形式为：基本安装，机座不带底脚，端盖无凸缘，额定电压 380V。择电动机的容量计算工作机所需功率：工作机所需功率应由机器的工作阻力和运动参数确定。该设计中电动葫芦的工作阻力为： 2250N，运行速度为： 20m/ 根据公式计算： 11 000w （ 1）或 550w （ 2）式中工作机的阻力， N 工作机的线速度， m/s 工作机的转矩， N 工作机的转速， r/w 工作机的效率对于电动葫芦小车属于摩擦轮传动，取 w=故可根据公式可以计算出250/(1000)= 算电动机所需功率电动机所需功率由工作机所需功率和传动装置的总效率按下式计算 w/ 1 (3) 式中由电动机至工作机的传动装置总效率。传动装置总效率应为组成传动装置的各个运动副效率的乘积，即：=12 ， 1， 2， 3，，分别为传动装置中每级传动副（如齿轮传动，蜗杆传动，带传动或链传动等），每对轴承或每个联轴器的效率，其值可查阅机械课程设计。在电动葫芦小车减速器中分别由齿轮传动，一对轴承，故取 1=轮摩擦传动 2=故根据公式可知电动机所需功 w/= 确定电动机的额定功率电动机的额定功率通常按下式计算 1 02 (4) 故可知根据从设计手册有关电动机标准中选择电动机型号为 4，额定功率为动机转速为 1400r/ 定传动装置总传动比计算及各级传动比的分配 a 传动装置的总传动比的计算电动机选定以后，根据电动机满载转速工作机转速就可计算出传动装置的总传动比为 i= nm/ (5) 601000V)/D=60 1000/3/00=400 r/12 i= nm/400/i0=ih/i1 1.4)1.4)ih传动方案可知，传动装置的总传动比等于各级传动比的乘积，即式子中各级串联传动副的传动比。 b 各级传动比的分配注意事项合理分配各级传动比，是传动装置总体设计中的一个重要问题，它将直接影响到传动装置的外廓尺寸，质量，润滑条件，成本，传动零件的圆周速度及精度等级。同时达到上述各方面要求比较困难，因此，设计时应根据具体条件，首先满足主要要求，具体分配传动比时应考虑一下几点 : 各级传动比应在常用的合理范围之内，以符合各种传动形式的工作特点，并使结构比较紧凑。应注意使各级传动的尺寸协调，结构匀称，避免相互干涉碰撞。例如，在由带传动和单级圆柱齿轮减速器组成的传动装置中，一般应该使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比。否则，就有可能使大齿轮的半径小于减速器中心高，使带轮和底架相碰，造成安装不便。尽量使传动装置外廓尺寸紧凑或重量减少，尽量使各级大齿轮浸油深度合理。 c 确定各轴的输入功率及转矩整个系统中包含电机轴，齿轮轴。下面计算电机轴和齿轮轴的功率和转矩 ; 电机轴的转速 n=1400r/轮轴的转速 n=1400/机轴功率 p=轮轴的功率 p=机轴转矩 T=9550P/n=9550400=轮轴的转矩 T=9550P/n=9550m 速器齿轮的选择计算速级齿轮 (1) 齿轮材料选择 13 小齿轮材料为 40质）硬度为 280齿轮材料为 45 钢硬度为 240 者的硬度相差 40 (2)齿轮设计计算先试选择小齿轮的齿数为 7， 7 7。按照齿面接触强度设计 (u1)(H)(H)/d/u3 (6) a 选择载荷系数载荷系数为 .3 b 计算小齿轮传递的转矩齿轮传递转矩为 00000P1/00000400=10230c 计算各参数齿宽系数 d=1，弹性影响系数小齿轮的接触疲劳强度极限 00齿轮的接触疲劳强度极限 50算应力循环次数： 00140012830015=09 1/8=09/8=09 接触疲劳寿命系数 d 计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数 S=1 H1= K =00=540H2 =K =50=计算小齿轮分度圆直径入 H中的最下值。 3(u1)(H)(H)/d/u=e 计算圆周速度 V=01000=s 齿宽 b b=d数 1=7=高 h =b/h=f 计算载荷系数根据 V=s， 7 级精度，齿轮，， b/h=14 K= v 照实际的载荷系数校正所得分度圆直径 K/(2/3= 算模数 m m= 1=7=照齿根弯曲强度设计 m(2(d/1/F)2/3 (7) 小齿轮弯曲疲劳强度极限 00齿轮弯曲疲劳强度极限 80齿轮弯曲疲劳寿命系数齿轮弯曲疲劳寿命系数齿轮弯曲疲劳许用应力 F1=s=00/齿轮弯曲疲劳许用应力 F2= s=荷系数 K= v 取齿形系数取应力校正系数 F1= F2=于大齿轮的数值大 m(2(03) /17/17/m=172=34 Z2m=1752=350顶圆直径 854根圆直径 945心距 a= (2=192宽 b=d 0 5设计出的闭式大齿轮结构如图 4 所示：图 4 齿轮结构 15 车一级开式齿轮的齿数选择计算 (1) 齿轮材料选择小齿轮材料为 40质）硬度为 280齿轮材料为 45 钢硬度为 240 者的硬度相差 40 （ 2）选择齿数先试选择小齿轮的齿数为 7， 7 7。按照齿面接触强度设计 (u1) (H) (H)/d/u)2/3 确定公式内各计算数值。 a 选择载荷系数载荷系数为 .3 b 计算小齿轮传递的转矩 00000P1/000004120计开式齿轮时应注意以下问题：开式齿轮传动的主要失效为轮齿的弯曲疲劳这段和磨损，因此开式齿轮传动设计时一般只需计算轮齿弯曲疲劳强度。考虑齿面的磨损存在，应将强度所求得的模数加大 10% 大齿轮要考虑其毛坯尺寸和制造方法，选取小齿轮齿数时，应尽量取得少些，使模数适当增大，提高抗弯曲和抗磨损能力。开式齿轮常用于低速传动，为使支承结构简单，一般采用直齿。由于工作在空间，所以环境较差，灰尘较多，润滑不良，磨损较严重，故选择齿轮材料时应注意材料的配对，使其具有减磨和耐磨的性能。检查传动中心距是否合适或与其他零件发生干涉。 m32(d/1/F (8) 小齿轮弯曲疲劳强度极限 00齿轮弯曲疲劳强度极限 80齿轮弯曲疲劳寿命系数齿轮弯曲疲劳寿命系数算弯曲疲劳许用应力 F1= s =00/F2= s=16 载荷系数 K= v 取齿形系数取应力校正系数 F1= F2=于大齿轮的数值大 m32(17/17/模数增大 10%得 m= m=3 Z1=d1/m=17 取 7 7 分度圆直径 73=51 73=201顶圆直径 7 07根圆直径心距 a= (2=126mm b=d51= 51 取 5 0设计出的开式齿轮副的大齿轮结构如图 5 所示：图 5 开式齿轮副小车轮 17 车结构各轴的设计择各轴的直径根据公式 dc(p/n)2/3 4 (9) 确定轴的最小直径 P= n=d19.6 d 取 20的结构如图 6 所示：图 6 轴段示意图 1) 1 段轴径 d=20 选取轴承为深沟球轴承 6204 型号，内径为 20径为 47为 14取轴段 1 长度为 20 2) 轴段 2 安装齿轮齿宽为 40径为 24长度为 38 3) 轴段 3 安装轴承选取深沟球轴承 6206 型号，轴径为 30外径为62宽度为 16轴长为 20 根据轴的结构我们可以选择轴承的型号，可以选择深沟球轴承，故轴段 1 可以选择 6204 型号的轴承，轴段 3 可以选择 6206 型号的轴承。轴承结构如图 7 所示。图 7 轴承结构 18 轴承的校核已知参数：轴承径向载荷 5500N，轴向载荷 2700N，轴承转速 1250r/承预期寿命 5000h。按照设计手册查得轴承的基本额定静载荷为 38000N，验算如下： 1）求相对轴向载荷对应的 e 和 Y。相对轴向载荷 0=2700/38000=表格中介于间，对应的 e 值为 Y 值为用线性插值法求 Y 值 Y=(= Y=) 求当量动载荷 P。 P= 500+700） =）验算轴承的寿命，根据式子 06/60n(c/p)m=106/601250(61800/=000h 即高于预期寿命，所以轴承符合要求。轴的校核根据轴的受力情况计算出轴的支反力如下：水平面 327N 675N 垂直面 869N 30N 水平面的弯矩为直面的弯矩为算得出总弯矩 70938 M=236253 矩 T=照弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核周上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度，根据式子及上表中的数据，以及周单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 a=的计算应力为： ( 2/W)1/25=已经取得轴的材料为 45 钢，调制处理，由表查得轴的许用应力为 60 所以轴是安全的。 5 设计总图根据以上行走小车各个结构零件的设计计算我们可以的出行走小车的整体结构图以及内部减速器结构。其结构图如图 8、 9 所示。 19 图 8 跑车整体机构图 9 内部减速器结构 6 设计总结钢丝绳电动葫芦作为一种轻小型起重设备，广泛用于国民经济各个领域，而国内钢丝绳电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。上世纪 60 年代到 70 年代初，我国从前苏联引进了钢丝绳电动葫芦， 70 年代初我国自行设计了钢丝绳电动葫芦取代钢丝绳电动葫芦，至目前为止钢丝绳电动葫芦在国内生产制造、使用已达 30 多年的历史。其间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。钢丝绳电动葫芦技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的： (1)国内钢丝绳电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低。 (2)近 20 年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上。 (3)钢丝绳电动葫芦目前仍有一定的市场占有率，近年来，国外的钢丝绳电动葫芦技术水平发展很快。随着我国加入资企业纷纷打进中国市场，国外钢丝绳电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大。国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。所以，国内钢丝 20 绳电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。 (4)钢丝绳电动葫芦能在国内市场使用近 30 多年，有其成功的方面，但是在其使用过程也暴露了一些亟待改进的不足。我利用文献研究法、访谈法、观察法等方法了解并掌握了这方面的知识，我们联系到了机械设计专业的教师作为指导教师，因此本人电动葫芦的设计和改进进行了较深入的学习和应用，收集到了比较多的相关资料和书籍。主要完成对电动葫芦的电路控制，电动葫芦行走小车的减速器结构的设计，运用件设计了行走小车部分的零件图，模拟出了行走小车的运行等。结果证明，本文所设计的电动葫芦能满足现代起重机械的需要。 21 致谢在我完成这次毕业设计的过程中，我遇到了很多自己无法解决的问题，这些问题曾一度困扰我，使我的毕业设计过程磕磕绊绊一度陷入困境。但是通过自己的努力，特别是在指导老师的指导之下，我很好的解决了在这过程中遇到的问题，老师细致耐心的教导，淳朴的学风都使我受益匪浅。另外在这期间我还要感谢老师对我的帮助，在这期间我也问了他不少的问题，老师总是很耐心的给我讲解，给了我很大的帮助。除了老师的辛勤教导之外，在这次毕业设计过程中有许多同学也给忘了我很大的帮助，我们在一起讨论，研究从而解决了很多实际问题，再次我对他们的帮助表示感谢。 22 参考文献 1姜晓军，谢锐华机电技术， 2007 2曾潋机电技术， 2006 3梁俊杰中国特种设备安全， 2006 4王富强，张育益芦的使用和维护杨震 2007 5翟常贵起重运输机械， 2000 6郭宏本钢起重机制造厂， 2002 7陈登云吉林工业大学， 2006 8骆素君机械课程设计简明手册 2003 9陈作模西北工业大学， 2001 10濮良贵西北工业大学， 2001 11陈立德高等教育出版社， 2000 12机械工程手册机械工业出版社， 2005 13械设计时尚百例 2001 14械设计实例解析 2001 15 械设计 2002 钢丝绳电动葫芦作为一种轻小型起重设备，广泛用于国民经济各个领域，而国内钢丝绳电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。上世纪 60 年代到 70 年代初，我国从前苏联引进了钢丝绳电动葫芦， 70 年代初我国自行设计了钢丝绳电动葫芦取代钢丝绳电动葫芦，至目前为止钢丝绳电动葫芦在国内生产制造、使用已达 30 多年的历史。其间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。钢丝绳电动葫芦技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的，国内钢丝绳电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低，近 20 年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上，年来，国外的钢丝绳电动葫芦技术水平发展很快。随着我国加入资企业纷纷打进中国市场，国外钢丝绳电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大。国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。所以，国内钢丝绳电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。钢丝绳电动葫芦能在国内市场使用近 30 多年，有其成功的方面，但是在其使用过程也暴露了一些亟待改进的不足。小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当，起升机构和小车运行机构二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计；但也不应太大，否则小车就不紧凑。小车车轮的轮压分布要求均匀。且要求获得最小的车轮、轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应超过平均轮压的 20%。小车架上的机构与小车架配合要恰当。在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造方便。因为小车架是为了安置与支承起升机构和小车运行机构的，所以小车架要按照起升和运行机构的要求设计，但在不影响机构工作的前提下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单、合理和便于制造。电动葫芦的工作原理是：先启动起升电动机，把重物起升到适当的高度，再启动运行电动机把重物运到指定的位置，运行小车在单工字钢梁的下缘行走。行走时采用一个电动机驱动运行小车两边的车轮。由于行走速度比较小，因此运行小车一般不设制动机构。运行小车在行走时，为防止重物下降，在起升机构上设置了一个电磁制动器。制动是依靠弹簧的压力把内、外盘压紧，原理与摩擦离合器相似，松开时利用电磁铁通电以后吸住外盘而使内、外盘松开。电磁制动器的电路与起升电机的电路并联，因此只要起升电机一启动，电磁制动器松开，使重物上、下升降自如；当电动机关闭时，则电磁制动器也断电，电磁吸引力消失，在弹簧的压力作用下，内外盘紧紧压住，起到制动的作用。电动葫芦的跑车机构也称为运行机构，即行走小车的结构设计。在设计行走小车结构的同时我们应当考虑多个因素，必须力求满足以下几方面要求： a 小车与工字钢横梁的配合要恰当。小车与工字钢横梁的互相配合，主要在于：小车轨距（车轮中心平面间的水平距离）和工字钢上的小车轨距应相同；其次在于：小车上的缓冲器与桥架上的挡铁位置要配合好，小车

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